การบำบัดน้ำเสียที่มีฟีนอลและไพริดีนโดยออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยาในน้ำภาวะเหนือวิกฤตในเครื่องปฏิกรณ์ขนาดกะทัดรัด

Abstract

น้ำเสียจากอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการมักประกอบด้วยสารเคมีหลายชนิด ออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยาในน้ำภาวะเหนือวิกฤตสามารถทำให้ของเสียอินทรีย์หลายชนิดสลายตัวได้อย่างรวดเร็ว งานวิจัยนี้จึงใช้เครื่องปฏิกรณ์ขนาดกะทัดรัดสำหรับการบำบัดที่แหล่งกำเนิดน้ำเสีย ด้วยออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยาในน้ำภาวะเหนือวิกฤต ซึ่งใช้แมงกานีสไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นตัวออกซิไดส์ ทั้งนี้เพื่อศึกษาจลนพลศาสตร์และปฏิสัมพันธ์ระหว่างฟีนอลและไพริดีนในน้ำเสียสังเคราะห์ ที่มีฟีนอล ไพริดีน และของผสมระหว่างฟีนอลและไพริดีน โดยใช้ความดันคงที่เท่ากับ 25 เมกะพาสคัลที่อุณหภูมิ 380-410 องศาเซลเซียส และร้อยละไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มากเกินพอเท่ากับ 100 ความเข้มข้นของสารละลายฟีนอลและไพริดีนเริ่มต้นเท่ากับ 0.046 และ 0.049 โมลต่อลิตร เวลาในการทำปฏิกิริยาระหว่าง 2-10 วินาที พบว่าร้อยละการเปลี่ยนของปริมาณคาร์บอน อินทรีย์ทั้งหมดของฟีนอล ไพริดีน และของผสมฟีนอล/ไพริดีนมีค่าสูงถึงร้อยละ 99, 76 และ 92 ตามลำดับ และเมื่อพิจารณาผลของปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมดและความเข้มข้นของออกซิเจนต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา พบว่าได้ค่าพลังงานการกระตุ้น (Ea) = 65.54 kJ/mol ค่า pre-exponential factor (A) = 6.55 x 104 L0.59mol-0.59s-1 และอันดับการเกิดปฏิกิริยาของ ปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด (a) และความเข้มข้นออกซิเจน (b) เท่ากับ 1.29 และ 0.3 ตามลำดับ ในกรณีของฟีนอล Ea = 79.85 kJ/mol, A = 1.06 x 104 L1.17mol-1.17s-1 และ a = 1.77, b = 0.4 ในกรณีของไพริดีน และ Ea = 20.8 kJ/mol, A = 9.35 x 10-1 L1.3mol-1.3s-1 และ a = 1.8, b = 0.5 ในกรณีของของผสมฟีนอล/ไพริดีน